[实用新型]一种三维激光扫描仪

说明书

技术领域

本实用新型属于光学测量仪器领域，具体为一种三维激光扫描仪。

背景技术

三维激光扫描技术是二十世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。该技术具有快速性，不接触性，穿透性，实时、动态、主动性，高密度、高精度，数字化、自动化等特性。

目前三维激光扫描仪技术主要掌握在国外企业，如瑞士Leica公司，美国Faro公司、奥地利Riegl公司、德国Z+F公司等手中，其缺点是价格高、交货周期长、工作环境适应范围窄、技术支持不到位等。国内研发三维激光扫描仪起步较晚，在设备性能、可靠性等各方面和国外产品差距较大，目前未形成远距离高速高精度三维激光扫描仪设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维激光扫描仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三维激光扫描仪，包括电源管理板、电机驱动板、同步控制板及微型工控计算机，还包括固定底座、转动机身及滑环，所述转动机身安装在固定底座上，底座的电气接口由电源输入接口、外置GPS 定位与时间同步接口及对外以太网通信接口组成，电气接口经过滑环后连入转动机身的电气部分，避免该三维激光扫描仪在运行过程中线缆的缠绕，可保证系统供电、通信正常；所述电源管理板用于设备各部分电路的供电，所述电机驱动板用于驱动方位电机和俯仰棱镜电机的旋转，所述同步控制板用于同步激光测距模块发射及采集激光、同步采集方位圆光栅和俯仰圆光栅角度、同步采集倾角测量板倾角，并将采集到的数据打包传输给微型工控计算机，所述微型工控计算机用于采集、存储点云，提供对外输出接口及人机交互界面，WIFI模块用于提供远程操控支持。

与现有技术相比，本实用新型的优点：该三维激光扫描仪，采用WiFi网络通信方式，实现笔记本、手机、平板等设备远程操控；结构简单体积小，便于设备携带、运输和保管；免标定，各传感器之间精密、稳定装配成一个整体，不需要频繁标定，更换载体时亦不需要标定，与载体无关；提供多种数据接口导出数据，包括千兆网和USB2.0接口，方便数据的导出；各传感器精度高，且刚性、紧密连接在一起，相对位置稳定从而保证系统测量精度；精度高，距离远，点云密度高，系统变形小，各传感器工作不受系统外器件影响。

附图说明

图1为本实用新型电路系统框图；

图2为本实用新型操控软件流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，一种三维激光扫描仪，包括电源管理板、电机驱动板、同步控制板及微型工控计算机，还包括固定底座、转动机身及滑环，所述转动机身安装在固定底座上，底座的电气接口由电源输入接口、外置GPS定位与时间同步接口及对外以太网通信接口组成，电气接口经过滑环后连入转动机身的电气部分；所述电源管理板用于设备各部分电路的供电，所述电机驱动板用于驱动方位电机和俯仰棱镜电机的旋转，所述同步控制板用于同步激光测距模块发射及采集激光、同步采集方位圆光栅和俯仰圆光栅角度、同步采集倾角测量板倾角，并将采集到的数据打包传输给微型工控计算机，所述微型工控计算机用于采集、存储点云，提供对外输出接口及人机交互界面，WIFI模块用于提供远程操控支持。

如图2所示，一种三维激光扫描仪的软件操作是在系统上电之后，先进入开机画面，开机画面完成后初始化用户主界面，同时启动状态监控线程和向底层模块发送方位电机找零位指令。在状态监控线程中后台定时向底层模块请求温度、倾角等状态值同时将获取的状态值显示在主界面的状态显示区域。找零位指令发送后上位机不断监控底层是否零位找到指令，找到零位后，操控软件向下发送命令停止方位电机动作并发送默认系统设置参数。

上述过程完成后，用户可以操控设备，在用户主界面各个模块通过触摸点击进入执行相关设置和操控，设置和操控通过后台程序向相关模块发送指令执行，当设置和操作完成后自动返回执行结果，操控软件根据反馈结果经行下一步操作或停止操作。

本发明一种三维激光扫描仪通过实践证明可达到的状态：

1)激光扫描频率最高可达300kHz；

2)扫描精度可达15mm100m；

3)扫描视场角可达100°；

4)水平视场角可达360°；

5)扫描距离可达300m80％反射率。 

显然，以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。